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Um dos problemas dos leitores que estão diante de relés sem especificações é saber qual é a sua tensão de operação e também a corrente de acionamento. Com o circuito que descrevemos e os procedimentos apropriados, o levantamento das características de um relé para um projeto torna-se muito mais simples.

Os relés utilizados em todos os tipos de aplicação, desde as máquinas industriais, equipamentos de consumo como eletro-eletrônicos e até de uso automotivo podem ser encontrados com uma infinidade de características.

Estas vão desde a corrente e a tensão de disparo até o número de contatos e a corrente que eles podem suportar, além da tensão máxima com que podem ser usados.

Isso significa que, diante de um relé sem especificações, quer seja dentro de um equipamento que não funciona, ou tentando encontrar um substituto para uma aplicação, ou ainda verificando se determinado exemplar pode ser aproveitado para e algum projeto, o leitor poderá se ver diante de um sério problema para sua utilização: saber com que tensão e com que corrente ele é acionado.

O procedimento que descrevemos a seguir é útil também para o caso dos leitores que precisam testar um relé de algum equipamento que pode estar com problemas de curto nas bobinas ou defeitos semelhantes.
OS RELÉS

Para entender como funciona o nosso sistema de prova é bom recordarmos como funciona um relé comum.

Um relé eletromecânico comum é um interruptor ou chave eletromecânica  acionado quando se estabelece uma corrente através de uma bobina. Na figura 1 temos a estrutura básica de um relé.


Figura 1


Quando aplicamos uma tensão na bobina, uma corrente circula, criando um campo magnético que atrai a armadura e, portanto, aciona o sistema de contatos.

Embora os relés sejam especificados para terem uma operação em condições bem definidas, ou seja, terem uma certa tensão nominal sob a qual circula uma determinada corrente que cria o campo que eles precisam para fechar os contatos, na prática, as coisas não são bem assim.

O que ocorre é que à medida em que aumentamos a tensão aplicada na bobina do relé a corrente aumenta proporcionalmente e, com isso, o campo, até o momento em que ele consegue vencer a resistência do sistema mecânico fechando os contatos.

O projetista do relé visa, antes de tudo, a sua operação com segurança. Assim, ele sempre recomenda que seja aplicada uma tensão maior do que o mínimo necessário para o fechamento. Esta é a tensão nominal do relé, conforme mostra a figura 2.


Figura 2

Da mesma forma, quando uma corrente circula pela bobina ela gera calor, o que significa que não podemos aumentar indefinidamente a tensão aplicada.

Dessa forma, também existe uma tensão máxima que é recomendada.


Pelo gráfico, vemos então que um relé que é indicado para operar com 12 volts pode perfeitamente já fechar seus contatos com 8 ou 9 volts, e funcionará sem problemas num circuito que seja alimentado com até 15 volts, não obstante, as condições de ventilação para o calor gerado já devam ter sido levadas em conta neste caso.

O importante para um projetista, numa aplicação, é determinar a tensão mínima que o relé precisa para fechar os contatos e qual corrente circula nessas condições.

Um outro ponto que deve ser considerado num projeto com relés é a chamada tensão de manutenção.

Se um relé fecha seus contatos quando a tensão sobe e passa por um determinado valor, por exemplo 9 volts, isso não significa que na "volta" o funcionamento seja o mesmo, ou seja, o relé abra seus contatos quando a tensão cairá para 9 volts, veja a figura 3.


Figura 3

Como a armadura está mais próxima da bobina, uma corrente menor pode mantê-la nestas condições, e assim uma tensão menor pode sustentar o relé acionado.


Podemos dizer que, de acordo com a figura 4, o relé na prática apresenta uma certa histerese, que deve ser considerada em qualquer projeto que o utilize.


Figura 4

Montagem

O que descrevemos a seguir é uma fonte variável que permite ao leitor realizar o testes de relés que operem com tensões de 3 a 12 volts, sem problemas.

Com pequenas alterações no projeto, tais como a troca do transformador e mudanças de valores de alguns componentes, pode-se testar relés para tensões maiores.

Com um transformador de 15 + 15 V, por exemplo, usando retificação de onda completa, pode-se trabalhar com o teste de relés de 24 V e 48 V, como os encontrados em equipamentos de telefonia.


Na figura 5, temos o diagrama completo desta fonte com as conexões do relé e dos instrumentos de medida.


Figura 5

Um miliamperímetro de 0 a 500 mA poderá ser usado para M1 na maioria dos casos, e um voltímetro de 0-12 ou 0-15 volts como M2. No entanto, na falta destes instrumentos, o leitor poderá usar seu próprio multímetro e fazer sua conexão entre C e D interligando os pontos A e B.

Se os relés com que o leitor estiver trabalhando tiverem correntes de acionamento maior, a corrente de transformador e do fundo de escala do instrumento M1 deverão ser apropriadas para a aplicação.

O mesmo ocorre com M2 quando se tratar de tensões maiores de teste.

Para o caso do uso do multímetro, o que acontece é que a corrente poderá ser calculada se com ele medirmos a resistência ohmica do relé. Basta dividir a tensão medida pela resistência para se ter a corrente de acionamento, e esta operação pode ser feita antes do relé ser colocado no circuito de prova.


Na figura 6, temos a disposição dos componentes para essa montagem numa placa de circuito impresso.


Figura 6

O transistor deve ser montado num radiador de calor, principalmente se relés que tenham correntes de acionamento maiores que 100 mA forem testados. O transistor admite equivalentes como o TIP31C.

Os demais componentes não são críticos e a corrente de secundário do transformador, na verdade, pode ficar entre 500 e 1000 mA.

Procedimento para testar um relé

Coloque inicialmente o potenciômetro na posição em que M2 indique 0 e conecte o relé no circuito. Identifique os terminais dos contatos para que, quando o relé fechá-los, o LED seja acionado.


Ligue o aparelho e vá girando lentamente o eixo de P1 até que o relé seja acionado. Leia nos instrumentos os valores da corrente e da tensão de acionamento.

Lembre-se de que esta corrente e esta tensão não são as nominais, mas sim um pouco menores. Por exemplo, se o relé fechar com algo em torno de 5 volts, você pode suspeitar que na realidade ele é um relé de 6 volts.

Um relé de 5 volts deverá fechar seus contatos com uma tensão menor.  A corrente também não é a nominal. Continue girando o cursor de P1 até ter a tensão que julgue ser a correta do relé, por exemplo 6 volts se ele fechar com 5 volts. Leia então a corrente no instrumento M1.

Você terá nestas condições tanto a corrente de acionamento como a tensão nominal.

Lista de material

Semicondutores:
Q1 - BD135 - transistor NPN de média potência ou equivalente
D1, D2 - 1N4002 - diodos de silício
LED1 - LED vermelho comum

Resistores:
R1 - 220 ohms x 1 W
R2 - 1,5 k ohms x 1/8 W
P1 - 1 k ohms - potenciômetro

Capacitor:
C1 - 1 000 µF/25 V - eletrolítico

Diversos:
T1 - Transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 12+12 V, com 500 mA ou mais
M1 - Miliamperímetro - 0-500 mA - ver texto
M2 - Voltímetro 0-12 ou 0-15 V - ver texto
Placa de circuito impresso, cabo de força, caixa para montagem, radiador de calor para o transistor, fios, solda, etc.

*Artigo exclusivo do Portal Saber Eletrônica Online